2026年5月25日,上海。國際電路與系統研討會(ISCAS 2026)的會場內,華為公司董事、半導體業務部總裁何庭波站上講臺,發表了題為《半導體新路徑探索與實踐》的主旨演講。臺下坐著全球頂尖的半導體學者與產業領袖,都在等待一個答案——當摩爾定律逼近物理極限、制程縮微成本飆升到連巨頭都難以承受時,芯片行業的路究竟在何方?何庭波的回答,是一個以希臘字母“τ”命名的全新定律:“韜(τ)定律”。
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消息一出,A股半導體板塊當日多股漲停,華虹公司、寒武紀、兆易創新等企業創下歷史新高;社交平臺上,“彎道超車可能成真”的熱議瞬間刷屏。這是中國在全球半導體領域首次提出指導產業發展的新原則,也是一場從“跟隨”到“引領”的關鍵轉折。
一、摩爾定律的黃昏:當“幾何縮微”走到盡頭
要理解韜定律的意義,必須先看清它所要替代的“前輩”正面臨怎樣的困境。
自1965年英特爾聯合創始人戈登·摩爾提出“集成電路上可容納的晶體管數量約每兩年翻一番”以來,摩爾定律已主導全球半導體產業長達半個多世紀。然而,這一黃金法則正同時面臨物理極限和經濟效益的雙重挑戰。
物理層面,當晶體管特征尺寸進入3納米節點后,量子隧穿效應、漏電流失控等問題變得愈發棘手,繼續縮微的物理邊界正在迅速收窄。經濟層面則更為殘酷——EUV光刻機單臺售價已超過1.5億美元,一條3納米產線的總投資超過200億美元,而隨著制程節點的每一次躍遷,研發成本的增幅都在指數級攀升。晶體管“幾何縮微”放緩,成本紅利逐漸消退,如何跨越傳統工藝路徑的局限,探索出一條全新的可持續演進路線,滿足當下指數級攀升的計算性能需求,已成為全球半導體行業亟待攻克的共同難題。
何庭波在演講中用一句話點明了行業的核心痛點:“幾何縮微”正在失效,但算力需求沒有上限。
于是,韜定律應運而生。
二、“時間縮微”替代“幾何縮微”:韜定律的核心思想
韜定律最核心的突破,在于它提出了一條與摩爾定律截然不同的演進路徑。
摩爾定律的邏輯是“縮微晶體管”——把晶體管做得更小、更密,從而在單位面積內容納更多元件。華為的韜定律則提出以“時間(τ)縮微”替代“幾何縮微”作為半導體與電子系統演進的新指導原則,通過邏輯折疊等創新技術,持續壓縮信號傳播時延,不斷提升晶體管密度,從而實現半導體與電子系統的持續演進。
翻譯成通俗的語言:摩爾定律的解題思路是“把房間里的磚頭變小,就能塞進更多磚頭”;而韜定律的思路是“重新設計房間的布局,讓磚頭之間的距離變短,信號跑得更快,從而在有限的空間內釋放更大的性能”。
這一思路的核心目標是系統性降低時間常數τ。在電路設計中,時間常數τ決定了信號在芯片內部傳播的速度——τ越小,信號跑得越快,芯片性能越強。華為的邏輯是:既然把晶體管做小已經越來越難、越來越貴,那我換一條路,從“時間維度”入手——通過優化電路布局、重構芯片架構、協同軟硬件設計,讓信號在同樣的空間里跑得更快,在同樣甚至更低的制程節點上實現更高的晶體管密度和系統性能。
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三、四層協同:邏輯折疊技術的技術原理
韜定律并非空中樓閣。華為構建了一套貫穿器件、電路、芯片到系統層面的多層級協同優化體系,以邏輯折疊(Logic Folding)為核心技術抓手。
第一層:器件層面。華為通過優化晶體管和互連電阻及寄生電容,從物理底層最大限度縮微器件級時間常數τ。這是最基礎的“地基”工作——在沒有先進制程設備的情況下,通過材料和結構的精細化設計,把每一個晶體管的性能榨到極致。
第二層:電路層面,也是最具顛覆性的一層——邏輯折疊。傳統芯片設計將晶體管在平面上一字排開,關鍵路徑的走線長度往往成為性能瓶頸。邏輯折疊技術的核心在于突破傳統平面布局的物理邊界,顯著縮短關鍵路徑的走線長度,有效降低信號傳播的電阻和電容負載。據華為披露的信息,該技術將芯片結構從單層拓展至雙層乃至多層,大幅縮短信號路徑,實現晶體管密度和電路性能的跨越式提升。
第三層:芯片層面。華為提出“軟件、架構、芯片”全棧軟硬芯協同設計,基于實際工作負載實現指令流和數據流的細粒度控制,提高系統級并行度和效率,大幅降低端到端執行時間。這意味著從軟件算法到底層硬件被通盤考量,而非各自為戰。
第四層:系統層面。華為定義了靈衢總線,重構計算系統互聯協議,實現超節點的統一內存編址和原生內存語義,大幅降低系統通信時延。這是“跳出芯片看芯片”的終極視角——在更大的系統范圍內優化性能。
四層協同,從微觀的晶體管到宏觀的系統互聯,形成一個完整的性能優化閉環。何庭波在演講中強調,未來十年將持續推進多層折疊技術的迭代升級。
四、381款芯片的實證:韜定律不是紙上談兵
一項技術是否真正成立,實踐是最好的證明。何庭波在會上披露,過去六年中,基于韜定律的技術思路,華為已成功設計并量產了381款芯片,廣泛覆蓋了千行百業的需求。
這一數據的意義遠超數字本身。六年、381款量產芯片,意味著韜定律的核心技術已經在真實的生產環境中得到了反復驗證。這不僅包括實驗室的理論驗證,更涵蓋了從設計到流片再到批量生產的完整產業流程。事實上,381款芯片的量產,恰恰說明了韜定律所強調的“全棧協同優化”——器件、電路、芯片、系統四層協同,需要設計團隊、工藝團隊、封裝團隊的高度協作,而華為在過去六年的實踐中已經跑通了這套流程。
何庭波詳細講解了韜定律在智能手機和AI計算等領域的應用實踐。在AI計算場景中,華為將韜定律的技術理念應用于昇騰系列AI處理器的持續迭代,通過系統級的時間常數優化,在算力密度和能效比上實現了顯著提升。在5G基站芯片等通信基礎設施領域,韜定律的核心思想同樣貫穿于芯片設計和系統優化的全過程。
如果說381款芯片證明了韜定律的“可行性”,那么即將到來的麒麟芯片則展示了它的“上限”。華為宣布,2026年秋季將發布全新的麒麟手機芯片——麒麟2026,這是業界首款完整采用邏輯折疊技術的旗艦芯片。該芯片將全面應用雙層乃至多層折疊架構,在信號路徑縮短和晶體管密度提升方面實現階躍式性能突破。對于市場而言,這顆麒麟芯片將是檢驗韜定律真實威力的第一個“風向標”。
五、2031年劍指1.4納米:等效密度的實現路徑
韜定律最具沖擊力的遠景目標,是一組數字——預計到2031年,基于韜定律的高端芯片晶體管密度將達到1.4納米制程的同等水平。
這需要加以準確理解。“達到1.4納米制程的同等水平”,并不意味著華為要造出1.4納米的晶體管——那將突破當前已知的物理極限。其核心含義是:通過邏輯折疊、四層協同等系統級優化手段,在不依賴極致光刻制程的前提下,實現與1.4納米制程節點相當的晶體管密度和系統性能。
從實現路徑來看,華為的方案可以概括為“多維挖潛,彎道取直”。一方面,通過邏輯折疊技術大幅縮短關鍵路徑走線長度,使單位面積內能夠容納更多功能電路;另一方面,通過軟件-架構-芯片全棧協同設計,減少冗余計算和無效數據傳輸,讓每一次晶體管的“工作”產生更高的效率。
然而,這一路徑也面臨技術挑戰。邏輯折疊技術的核心在于如何在不增加層間耦合噪聲和散熱瓶頸的前提下,持續增加折疊層數并保持良率穩定。何庭波已明確表示,未來十年將持續推進多層折疊技術的迭代,這正是華為需要攻克的下一個技術高峰。
六、產業震蕩:從“彎道超車”到“規則引領”
韜定律的發布在產業界引發了多重反響。發布當日早盤,華為盤古概念高開,梅安森20CM漲停,云鼎科技漲停,科大自控開漲超23%,易點天下、九聯科技、南威軟件紛紛高開30。資本市場用最快的速度對這一消息作出了反應。
更根本的影響在于產業邏輯的轉變。傳統上,中國半導體產業長期處于“追趕者”位置——在摩爾定律的框架下,受制于先進制程設備和技術壁壘,始終難以與臺積電、三星等國際巨頭正面競爭。韜定律的意義在于,它從理論上為中國半導體提供了另一條路:既然在“幾何縮微”的賽道上的追趕是艱苦的,那么何不換一條賽道?這也是“彎道超車”這一熱議話題的深層含義——不是在同一個賽道上硬碰硬,而是重新定義比賽規則。
有半導體行業專家指出,韜定律的技術路徑有望顯著降低對極致光刻設備的依賴。依托邏輯折疊等系統級優化手段,國產芯片可在成熟制程上實現接近先進節點的性能水平,這將在一定程度上削弱EUV光刻機等“卡脖子”環節的制約力。據相關分析,該路徑可將高端芯片研發成本降低約40%,并加速國產芯片在各關鍵領域的規模化替代進程。對于面臨外部技術封鎖的中國半導體產業鏈而言,這無疑是一劑強心針。
但挑戰同樣不容回避。韜定律的推廣不僅需要華為自身的持續投入,更需要全球產業鏈的協同配合。有行業聲音指出,邏輯折疊技術本質上是系統級優化的集大成者,其落地效果依賴于EDA工具鏈升級、先進封裝技術協同、以及全行業對全新設計范式的接納程度,這些都不是一蹴而就的事情。此外,全球半導體競爭格局正在加速重塑,新技術的出現或將觸發國際技術博弈的進一步升級,這是韜定律在未來幾年必須面對的外部風險。
七、開放合作:韜定律的全球視野
面對外界關于“韜定律是否旨在取代摩爾定律”的猜測,何庭波在演講中的表態意味深長。她表示:“未來一定屬于開放合作。在半導體演進的路徑上,沒有一家企業可以獨自完成所有答案。在韜(τ)定律的路徑下,我們期待與全球科學家、工程師和產業伙伴緊密合作,共同推動半導體與電子產業持續發展。”
華為表示,愿以韜定律為紐帶,與全球科學家、工程師、產業伙伴在技術研發、標準共建、產業落地等方面深度協作,共同突破后摩爾時代的技術難題,構建開放共贏的全球半導體新生態。
這并非一句外交辭令。韜定律本質上是一種系統層面的設計方法論,它的廣泛落地需要全球EDA工具廠商、IP供應商、封裝測試企業乃至軟件生態伙伴的共同參與。從這個意義上說,韜定律的“中國屬性”更多體現在理念的提出和路徑的開辟上,而它的未來,取決于能否吸引全球產業力量共同投入。
從“技術跟隨”到“規則引領”,何庭波在ISCAS 2026上的這場演講,或許將成為中國半導體發展史上的一個標志性節點。當摩爾定律走過半個多世紀的輝煌,逐漸走向物理的天花板,韜定律帶來了一個新的答案——通向未來的路,不止“越做越小”這一條,也可以是“越跑越快”。
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